นวัตกรรมและการพัฒนาเทคโนโลยีปั๊มน้ำในประเทศของเรา

Thread Content

นวัตกรรมและการพัฒนาเครื่องสูบน้ำในประเทศของเรา 22 ธันวาคม 2015 เมื่อเทคโนโลยีพัฒนาอย่างรวดเร็ว อุตสาหกรรมการผลิตก็มีการเปลี่ยนแปลงไปอย่างต่อเนื่องเช่นกัน การพัฒนาผลิตภัณฑ์โดยไม่มีการประสานงานกับภายนอกนั้น เป็นสิ่งที่ส่งผลเสียอย่างมากต่อการพัฒนาของอุตสาหกรรมใดก็ตาม ยิ่งไปกว่านั้น สำหรับอุตสาหกรรมการผลิตที่ต้องอาศัยความก้าวหน้าทางเทคโนโล เป็นที่ทราบกันว่า ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา อุตสาหกรรมปั๊มน้ำของประเทศเรามีศักยภาพในการผลิตที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก แต่สำหรับการพัฒนาตลาดในอนาคต ก็ยังจำเป็นต้องให้ความสำคัญกับเทคโนโลยีและนวัตกรรมด้วย 　　แนวโน้มการพัฒนาเทคโนโลยีปั๊มน้ำ 1. ควรให้ความสำคัญกับการค้นหาและพัฒนาปั๊มสำหรับใช้ในด้านต่างๆ ปั๊มถือเป็นเครื่องจักรที่มีความสำคัญมาก และมีการนำไปใช้งานอย่างแพร่หลาย นอกจากนี้ ยังมีการพัฒนาปั๊มสำหรับใช้ในด้านใหม่ๆ เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องอีกด้วย ตัวอย่างเช่น ปั๊มหัวใจ ปั๊มขับเคลื่อนด้วยน้ำพุ ปั๊มระบายความร้อนสำหรับคอมพิวเตอร์ ปั๊มสำหรับระบบแอร์ ปั๊มน้ำมันที่ใช้ในการถ่ายเทความร้อน ปั๊มสำหรับการส่งผสมน้ำมันกับก๊าซ ปั๊มสำหรับการกำจัดกำมะถันในไอเสีย ปั๊มสำหรับการฉีดน้ำเข้าไปในแท่นขุดเจาะน้ำมัน เป็นต้น อาจยังมีบริเวณที่ควรใช้ปั๊มแต่กลับไม่ได้ใช้ และจะมีสาขาการใช้ปั๊มใหม่ๆ เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นเราจึงจำเป็นต้องคอยสังเกตและพยายามพัฒนาสิ่งเหล่านั้น 　　2. การนำเทคโนโลยีขั้นสูงอย่าง CFD และ PIV มาประยุกต์ใช้ในการทดลองวิจัยจริง เทคโนโลยีใหม่ๆ เช่น CFD นั้นมีความทันสมัยอย่างไม่อาจปฏิเสธได้ ปัจจุบันสถาบันการศึกษาต่างๆ ล้วนมีซอฟต์แวร์สำหรับการคำนวณเหล่านี้ และมีการนำมาใช้ในการวิจัยกันอย่างแพร่หลาย โดยมีงานวิจัยมากกว่า 50% ที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีเหล่านี้ เทคโนโลยีใหม่ๆ จำเป็นต้องมีกระบวนการพัฒนาจนสมบูรณ์ก่อน ในขณะนี้ควรถูกนำมาใช้เป็นเครื่องมือช่วยในการแก้ไขปัญหาทางวิศวกรรมจริงๆ โดยร่วมกับวิธีการออกแบบแบบดั้งเดิม นอกจากนี้ควรพยายามประยุกต์ใช้กับสถานการณ์จริงให้มากที่สุด เพราะมิฉะนั้นก็จะยากที่จะพัฒนาและปรับปรุงให้ดีขึ้นไ ในช่วงเริ่มต้น อย่าเลือกโจทย์ที่มีขอบเขตกว้างเกินไป บางครั้งอาจเลือกให้คำนวณจากจุดเข้าของปั๊มไปจนถึงจุดออกของปั๊ม หรือคำนวณจากบ่อรับน้ำไปจนถึงบ่อปล่อยน้ำของสถานีปั๊ม เพราะผลลัพธ์จากการคำนวณแบบนี้จะยากที่จะประเมินได้ ส่วนที่เกิดการสึกหรอของปั๊มสลักได หรือบริเวณที่มีกระแสน้ำวนในทางเข้าน้ำ เป็นต้น ล้วนเหมาะที่จะใช้เทคโนโลยี CFD และ PIV ในการศึกษา นอกจากนี้ โรงงานผลิตปั๊มขนาดใหญ่บางแห่งควรร่วมมือกับสถาบันการศึกษาที่มีความพร้อม เพื่อทำการวิจัยในด้านนี้ด้วย. 　　3. ให้ความสำคัญกับการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีและผลิตภัณฑ์สำคัญ หากต้องการยกระดับเทคโนโลยีของปั๊ม ก็จำเป็นต้องแก้ไขปัญหาทางเทคโนโลยีที่สำคัญเหล่านั้นก่อน ตัวอย่างเช่น การศึกษากลไกการสึกหรอของปั๊มสลักเกลียว; การศึกษาแบบจำลองทางไฮดรอลิกของปั๊มกระแสเอียงที่มีประสิทธิภาพสูง; การศึกษาวิธีการปรับปรุงโครงสร้างของปั๊มดูดน้ำให้เรียบง่ายขึ้นและเพิ่มประสิทธิภาพ; การวิจัยและพัฒนาปั๊มสำหรับการระบายน้ำและปั๊มสำหรับการขนส่งน้ำมันที่มีประสิทธิภาพสูง มีอัตราการไหลสูง และมีแรงดันสูง เพื่อให้สามารถบำรุงรักษาได้ง่ายขึ้น; การวิจัยและพัฒนาปั๊มสำหรับเรือรุ่นใหม่; การวิจัยและพัฒนาปั๊มสำหรับการกำจัดก๊าซไอเสีย และปั๊มที่ใช้ในกระบวนการแปรรูปถ่านหินที่มีอุณหภูมิและแรงดันสูง; การศึกษาวิธีการเพิ่มความน่าเชื่อถือของปั๊มแบบมีฉนวนกันไฟฟ้าและปั๊มแม่เหล็ก; การวิจัยและพัฒนาปั๊มวัดปริมาณแบบใหม่ (ปั๊มแบบดิสก์); การศึกษาวิธีการเพิ่มประสิทธิภาพของปั๊มบางประเภท เป็นต้น. 　　4. สร้างจิตสำนึกในการผลิตสินค้าคุณภาพสูง และให้ความสำคัญกับมาตรฐานและความเป็นมาตรฐานของผลิตภัณฑ์ ในประเทศของเรา มีโรงงานผลิตปั๊มบางแห่งที่รับออเดอร์ให้ออกแบบปั๊มชนิดหนึ่ง หลังจากผลิตปั๊มนั้นมาเป็นเวลาหนึ่งปี พอมองย้อนกลับไป ก็จะเห็นว่าปั๊มแต่ละตัวมีลักษณะแตกต่างกันไป ดังนั้นต้นทุนการผลิตก็ย่อมสูงตามไปด้วย 　　ใช้เทคโนโลยีแบบผสมผสานเพื่อสร้างนวัตกรรมและพัฒนาเทคโนโลยีปั๊ม หากมองย้อนกลับไปที่การพัฒนาของเทคโนโลยีปั๊ม จะเห็นได้ว่าหลายสิ่งหลายอย่างเกิดขึ้นจากการใช้เทคโนโลยีแบบผสมผสานนี้เอง ตัวอย่างเช่น: (1) การนำใบพัดแบบสกรูมาผสมกับใบพัดแบบศูนย์ถ่วง จะทำให้เกิดปั๊มดูดน้ำแบบสกรู-ศูนย์ถ่วงขึ้นมา 　　(2) การนำหัวฉีดแบบจุดฉีดมาใช้ร่วมกับปั๊มแบบเซนทริฟิวัล จะทำให้เกิดเป็นปั๊มสูบน้ำแบบเซนทริฟิวัล-จุดฉีดขึ้นมา 　　(3) การรวมกันของใบพัดปั๊มน้ำกับใบพัดของเครื่องกังหันน้ำ จะทำให้เกิดเป็นเครื่องปั๊มน้ำแบบเครื่องกังหันน้ำขึ้นมา 　　(4) การนำปั๊มแรงเหวี่ยงมาผสมผสานกับปั๊มดีเซลแบบมีแผ่นกั้น จะทำให้เกิดปั๊มที่มีความสามารถในการดูดของเหลวได้อย่างมีประสิทธิภาพ 　　(5) การรวมกันของใบพัดกระตุ้นกับใบพัดหมุนแบบเซนทริฟิวจ์ ช่วยเพิ่มความสามารถในการต้านทานปรากฏการณ์การกัดกร่อนของปั๊มได้ 　　(6) การผสมผสานระหว่างใบพัดแบบดูดอากาศสองด้านกับใบพัดแบบดูดอากาศด้านเดียว สามารถช่วยแก้ปัญหาเรื่องการเกิดภาวะอากาศซึม และการทำให้แรงในแนวตั้งสมดุลได้ 　　(7) การใช้ใบพัดที่มีความยาวแตกต่างกันร่วมกัน เพื่อแก้ปัญหาการอุดตันที่ทางเข้าใบพัด และปัญหาการแผ่กระจายของอากาศที่ทางออกของใบพัด 　　(8) การที่ใบพัดที่มีขนาดสั้นอยู่ด้านหลังของใบพัดที่มีขนาดยาว จะช่วยป้องกันไม่ให้เกิดกระแสวนรอบแกน และป้องกันไม่ให้เกิดการแยกตัวของกระแสไหลที่ช่องออกด้วย 　　(9) ปั๊มน้ำแบบมีเพลายาวที่ใช้ใบพัดชนิดมีแรงดันต่ำสำหรับการดึงน้ำขึ้นมา และใช้ใบพัดชนิดมีแรงดันสูงสำหรับการสร้างแรงดันให้กับน้ำ (ปั๊มน้ำแบบมีสองใบพัด) วิธีนี้ช่วยแก้ปัญหาเรื่องความยากในการผลิตปั๊มน้ำแบบมีเพลายาว รวมถึงปัญหาเรื่องความน่าเชื่อถือในการทำงานได้ 　　(10) การนำวงแหวนปิดผนึกแบบเครื่องกลมาติดตั้งไว้ที่บริเวณวงแหวนปิดผนึกด้านหลังของใบพัดชั้นสุดท้าย จะช่วยให้เกิดการถ่วงดุลแรงในแนวแกนได้ โดยใช้ความแตกต่างของความดันด้านหน้าและด้านหลังของใบพัดมาช่วยถ่วงดุลแรงดังกล่าว หากสามารถแก้ปัญหาการสึกหรอของวงแหวนปิดผนึกได้ ก็จะส่งผลให้เกิดประโยชน์ทางเศรษฐกิจอย่างมาก 　　(11) การนำหลักการทำงานของแผ่นถ่วงมาใช้ที่แผ่นปิดด้านหลังใบพัด จะช่วยให้เกิดช่องว่างในแนวรัศมีและแนวแกน ซึ่งสามารถช่วยถ่วงน้ำหนักในแนวแกนได้เอง เช่นเดียวกับแผ่นถ่วงนั่นเอง เมื่อมีแรงในแนวแกนสูง ใบพัดจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางของช่องทางเข้า ทำให้ช่องว่างในแนวแกนเพิ่มขึ้น แรงดันด้านหลังใบพัดจึงลดลง ส่งผลให้ใบพัดเคลื่อนที่ถอยหลังไป ในทางกลับกันก็เช่นกัน (ดูรูปที่ 5) 　　(12) การอุดรอยรั่วแบบสารเหลว เป็นวิธีการอุดรอยรั่วที่บริษัท Cheston ในสหรัฐอเมริกาเป็นผู้คิดค้นขึ้นเป็นคนแรก และมีการนำมาจำหน่ายในประเทศของเราด้วย โดยสารนี้ประกอบด้วยกราไฟต์ เส้นใย ไตเทตทีฟท์ ซิลิโคน และสารอื่นๆ ในรูปแบบของสารเหลว ในระหว่างการใช้งาน สามารถฉีดสารนี้เข้าไปเพื่ออุดรอยรั่วได้ มีคนบอกว่าในบางกรณี การใช้มันจะให้ผลลัพธ์ที่ดี แม้ว่าในปัจจุบันยังไม่สามารถนำไปใช้กับปั๊มทุกชนิดได้ แต่แนวคิดนี้ก็ถือว่ามีคุณค่ามาก และมีโอกาสที่จะกลายเป็นนวัตกรรมสำคัญในด้านเทคโนโลยีการปิดผนึกได้ 　　(13) ใบพัดของปั๊มสลักฝังมีลักษณะเป็นใบพัดที่บิดเบี้ยว ซึ่งช่วยลดการสึกหรอได้ เนื่องจากสามารถปรับให้เข้ากับสภาวะการไหลของของเหลวได้ และยังช่วยเพิ่มประสิทธิภาพอีกด้วย 　　มีตัวอย่างความสำเร็จในการใช้เทคโนโลยีแบบผสมผสานมากมายหลายกรณี หากต้องการใช้เทคโนโลยีนี้ให้เกิดประโยชน์สูงสุด จำเป็นต้องมีความรู้ที่หลากหลาย และมีความกล้าที่จะสร้างสรรค์สิ่งใหม่ๆ